Como o laser ultrarrápido possibilita o processamento preciso de equipamentos médicos?

A pandemia da COVID-19 resultou em um aumento na demanda por tratamentos médicos, medicamentos e suprimentos médicos. A demanda por máscaras, antitérmicos, reagentes para detecção de antígenos, oxímetros, filmes de tomografia computadorizada e outros medicamentos e equipamentos médicos relacionados provavelmente continuará. A vida não tem preço e as pessoas estão dispostas a gastar dinheiro sem reservas com tratamentos médicos, o que criou um mercado médico que movimenta centenas de milhões.

Laser ultrarrápido possibilita o processamento preciso de dispositivos médicos.

O laser ultrarrápido refere-se ao laser pulsado cuja largura de pulso de saída é de 10⁻¹² ou inferior à escala de picossegundos. A largura de pulso extremamente estreita e a alta densidade de energia do laser ultrarrápido possibilitam a superação de gargalos em processos convencionais, como a obtenção de materiais de alta precisão, com dimensões reduzidas, bordas nítidas, materiais duros e outros processos complexos. Os lasers ultrarrápidos são amplamente aplicáveis ​​ao processamento de precisão nas indústrias biomédica, aeroespacial e outras.

A principal dificuldade na soldagem a laser para uso médico reside na união de materiais distintos, devido às diferenças em seus pontos de fusão, coeficientes de expansão, condutividade térmica, capacidade térmica específica e estruturas. O produto final apresenta dimensões reduzidas e precisas, além de exigir alta precisão e o auxílio de visão com alta ampliação.

O principal problema do corte a laser na área médica reside no fato de que, no corte de materiais ultrafinos (comumente referidos como tendo espessura <0,2 mm), o material se deforma facilmente, a zona de efeito térmico é muito extensa e as bordas carbonizam severamente; surgem rebarbas, grandes folgas de corte e a precisão é baixa; materiais biodegradáveis ​​têm baixo ponto de fusão e são sensíveis à temperatura. O corte de materiais frágeis é propenso a lascamento, microfissuras na superfície e problemas de tensão residual, resultando em baixa taxa de aproveitamento dos produtos acabados.

Na indústria de processamento de materiais, o laser ultrarrápido permite alcançar alta precisão e uma zona afetada pelo calor extremamente pequena, sendo vantajoso no processamento de alguns materiais sensíveis ao calor, como corte, perfuração, remoção de material, fotolitografia, etc. Também é adequado para o processamento de materiais transparentes frágeis, materiais superduros, metais preciosos, etc. Para algumas aplicações médicas, como microbisturis, pinças e filtros microporosos, o corte de precisão com laser ultrarrápido pode ser realizado. O corte de vidro com laser ultrarrápido pode ser aplicado a lâminas de vidro, lentes e vidro microporoso usados ​​em alguns instrumentos médicos.

O papel dos dispositivos intervencionistas e minimamente invasivos na aceleração do tratamento, na redução do sofrimento do paciente e na promoção da cura não pode ser subestimado. No entanto, está se tornando cada vez mais difícil processar esses instrumentos e componentes com técnicas tradicionais. Além de serem pequenos o suficiente para atravessar tecidos delicados, como vasos sanguíneos humanos, realizar procedimentos complexos e atender aos requisitos de segurança e qualidade, as características comuns desse tipo de dispositivo são estrutura complexa, parede fina, fixação repetida, requisitos extremamente altos de qualidade de superfície e alta demanda por automação. Um exemplo típico é o stent cardíaco, que exige altíssima precisão de processamento e tem sido caro por muito tempo.

Devido à extrema finura das paredes dos stents cardíacos, o processamento a laser tem sido cada vez mais utilizado em substituição ao corte mecânico convencional. O processamento a laser tornou-se o método preferido, mas o processamento a laser comum por ablação e fusão pode acarretar uma série de problemas, como rebarbas, sulcos com largura irregular, ablação superficial significativa e nervuras com largura irregular. Felizmente, o surgimento dos lasers de picossegundos e femtosegundos aprimorou significativamente o processamento de stents cardíacos, alcançando excelentes resultados.

Aplicação do laser ultrarrápido em cosmetologia médica

A integração perfeita da tecnologia laser com os serviços médicos está impulsionando o avanço contínuo na indústria de dispositivos médicos. A tecnologia de laser ultrarrápido tem sido amplamente utilizada em áreas técnicas de ponta, como dispositivos médicos, serviços médicos, biofarmacêuticos e medicamentos, desempenhando um papel fundamental. Além disso, os lasers ultrarrápidos estão sendo cada vez mais empregados diretamente na área da medicina humana para melhorar a vida dos pacientes. No que diz respeito aos campos de aplicação, os lasers ultrarrápidos estão destinados a liderar o caminho na biomedicina, incluindo áreas como cirurgia oftálmica, tratamentos estéticos a laser, como rejuvenescimento da pele, remoção de tatuagens e depilação.

A tecnologia laser tem sido amplamente utilizada em cosmetologia e cirurgia médica há muito tempo. No passado, a tecnologia do laser excimer era comumente utilizada para cirurgia de correção da miopia, enquanto o laser de CO2 fracionado era preferido para a remoção de sardas. No entanto, o surgimento de lasers ultrarrápidos transformou rapidamente a área. A cirurgia com laser de femtosegundo tornou-se o método principal para o tratamento da miopia entre as diversas cirurgias corretivas e oferece várias vantagens em relação à cirurgia tradicional com laser excimer, incluindo alta precisão cirúrgica, mínimo desconforto e excelentes resultados visuais pós-operatórios.

Além disso, lasers ultrarrápidos são usados ​​para remover pigmentos, pintas naturais e tatuagens, melhorar o envelhecimento da pele e promover o rejuvenescimento cutâneo. As perspectivas futuras dos lasers ultrarrápidos na área médica são promissoras, especialmente em cirurgia clínica e cirurgia minimamente invasiva. O uso de lâminas a laser na remoção precisa de células e tecidos necróticos e nocivos, difíceis de remover manualmente com bisturi, é apenas um exemplo do potencial dessa tecnologia.

TEYU resfriador a laser ultrarrápido A série CWUP possui precisão de controle de temperatura de ±0,1°C e capacidade de refrigeração de 800W a 3200W. Pode ser utilizada para resfriar lasers ultrarrápidos médicos de 10W a 40W, melhorando a eficiência do equipamento, prolongando sua vida útil e promovendo a aplicação de lasers ultrarrápidos na área médica.

Conclusão

A aplicação comercial de lasers ultrarrápidos na área médica está apenas começando e possui um imenso potencial para desenvolvimento futuro.