Hoe realiseert ultrakorte laser de precisieverwerking van medische apparatuur?

De COVID-19-pandemie heeft geleid tot een enorme vraag naar medische behandelingen, medicijnen en medische benodigdheden. De vraag naar maskers, koortsverlagende middelen, reagentia voor antigeendetectie, oximeters, CT-films en andere gerelateerde medicijnen en medische apparatuur zal waarschijnlijk aanhouden. Het leven is onbetaalbaar en mensen zijn bereid om zonder voorbehoud geld uit te geven aan medische behandelingen. Hierdoor is een medische markt ontstaan die honderden miljoenen waard is.

Ultrasnelle laser realiseert nauwkeurige verwerking van medische apparatuur

Ultrakorte laser verwijst naar de pulslaser waarvan de uitgangspulsbreedte 10⁻¹² is of minder dan een picoseconde. Dankzij de extreem smalle pulsbreedte en hoge energiedichtheid van ultrakorte lasers kunnen conventionele verwerkingsknelpunten worden opgelost, zoals moeilijk te realiseren verwerkingsmethoden met een hoge, fijne, scherpe, harde en moeilijke helderheid. Ultrakorte lasers zijn breed toepasbaar in precisieverwerking in de biomedische, lucht- en ruimtevaart- en andere industrieën.

Het pijnpunt van medisch + laserlassen ligt vooral in de moeilijkheid om verschillende materialen te lassen, verschillen in smeltpunten, uitzettingscoëfficiënten, thermische geleidbaarheid, specifieke warmtecapaciteit en materiaalstructuren van verschillende materialen. Het product wordt gekenmerkt door een klein, fijn formaat, hoge nauwkeurigheidsvereisten en vereist een extra sterk vergrotend gezichtsvermogen.

Het pijnpunt van medisch + lasersnijden is vooral dat bij het snijden van ultradunne materialen (vaak dikte- <0,2 mm), het materiaal vervormt gemakkelijk, de hitte-effectzone is te groot en de randen zijn ernstig gecarboniseerd; Er zijn bramen, grote snijspleten en de nauwkeurigheid is laag; Het thermische smeltpunt van biologisch afbreekbare materialen is laag en temperatuurgevoelig. Bij het snijden van brosse materialen is er sprake van afbrokkeling, microscheurtjes in het oppervlak en restspanningsproblemen. Hierdoor is de opbrengst van het eindproduct laag.

In de materiaalverwerkingsindustrie kunnen ultrakorte lasers een hoge precisie en een extreem kleine warmtebeïnvloede zone bereiken, waardoor ze voordelig zijn bij de bewerking van bepaalde warmtegevoelige materialen, zoals snijden, boren, materiaalverwijdering, fotolithografie, enz. Ook geschikt voor de bewerking van broze, transparante materialen, superharde materialen, edelmetalen, etc. Voor sommige medische toepassingen, zoals microscalpels, pincetten en microporeuze filters, kan ultrasnel laserprecisiesnijden worden bereikt. Ultrasnel lasersnijden van glas kan worden toegepast op glasplaten, lenzen en microporeus glas dat in sommige medische instrumenten wordt gebruikt.

De rol van interventionele en minimaal invasieve apparaten bij het versnellen van de behandeling, het verminderen van het lijden van de patiënt en het bevorderen van genezing mag niet worden onderschat. Het wordt echter steeds moeilijker om deze instrumenten en onderdelen met traditionele technieken te bewerken. Dit type apparaat is niet alleen klein genoeg om door delicate weefsels zoals menselijke bloedvaten te gaan, complexe procedures uit te voeren en te voldoen aan veiligheids- en kwaliteitseisen, maar de gemeenschappelijke kenmerken van dit type apparaat zijn de complexe structuur, dunne wand, herhaaldelijk klemmen, extreem hoge eisen aan de oppervlaktekwaliteit en de grote vraag naar automatisering. Een typisch voorbeeld hiervan is de hartstent, die een extreem hoge verwerkingsnauwkeurigheid vereist en al lang duur is.

Omdat de buizen van hartstents extreem dun zijn, wordt laserbewerking steeds vaker toegepast ter vervanging van het conventionele mechanische snijden. Laserbewerking is de voorkeursmethode geworden, maar gewone laserbewerking door middel van ablatie-smelten kan leiden tot een reeks problemen, zoals bramen, ongelijkmatige groefbreedtes, ernstige oppervlakteablatie en ongelijkmatige ribbreedtes. Gelukkig heeft de opkomst van picoseconde- en femtosecondelasers de verwerking van hartstents aanzienlijk verbeterd en uitstekende resultaten opgeleverd.

Toepassing van ultrakorte laser in medische cosmetologie

De naadloze integratie van lasertechnologie en medische diensten zorgt voor voortdurende vooruitgang in de medische hulpmiddelenindustrie. Ultrakorte lasertechnologie wordt op grote schaal gebruikt in geavanceerde technische sectoren zoals medische apparatuur, medische dienstverlening, biofarmaceutica en geneesmiddelen, en speelt daarbij een cruciale rol. Bovendien worden ultrakorte lasers steeds vaker direct in de menselijke geneeskunde gebruikt om het leven van patiënten te verbeteren.  Wat betreft toepassingsgebieden zullen ultrakorte lasers het voortouw nemen in de biomedische wetenschap, onder meer op het gebied van oogheelkundige chirurgie, laserbehandelingen voor schoonheid, zoals huidverjonging, tatoeageverwijdering en ontharing.

Lasertechnologie wordt al lange tijd op grote schaal gebruikt in de medische cosmetica en chirurgie. Vroeger werd de excimerlasertechnologie veelal gebruikt voor oogchirurgie bij bijziendheid, terwijl de CO2-fractionele laser de voorkeur kreeg voor het verwijderen van sproeten. De opkomst van ultrasnelle lasers heeft het vakgebied echter in rap tempo veranderd. Femtoseconde laserchirurgie is uitgegroeid tot de meest gangbare behandelmethode voor bijziendheid, naast vele corrigerende operaties. De femtoseconde laser biedt verschillende voordelen ten opzichte van traditionele excimerlaserchirurgie, waaronder een hoge chirurgische nauwkeurigheid, minimaal ongemak en uitstekende postoperatieve visuele effecten.

Daarnaast worden ultrakorte lasers gebruikt om pigmenten, moedervlekken en tatoeages te verwijderen, huidveroudering tegen te gaan en de huidverjonging te behouden. De toekomstperspectieven van ultrakorte lasers in de medische sector zijn veelbelovend, vooral op het gebied van klinische chirurgie en minimaal invasieve chirurgie. Het gebruik van lasermessen voor het nauwkeurig verwijderen van necrotische en schadelijke cellen en weefsels die handmatig met een mes moeilijk te verwijderen zijn, is slechts één voorbeeld van het potentieel van de technologie.

TEYU ultrasnelle laserkoeler De CWUP-serie heeft een temperatuurregelnauwkeurigheid van ±0,1°C en een koelvermogen van 800W-3200W. Het kan worden gebruikt om medische ultrakorte lasers van 10W-40W te koelen, de efficiëntie van apparatuur te verbeteren, de levensduur van apparatuur te verlengen en de toepassing van ultrakorte lasers in de medische sector te bevorderen.

Conclusie

De markttoepassing van ultrakorte lasers in de medische sector staat nog maar aan het begin en heeft een enorm potentieel voor verdere ontwikkeling.