Ako ultrarýchly laser realizuje presné spracovanie zdravotníckych zariadení?

Pandémia COVID-19 viedla k prudkému nárastu dopytu po lekárskej starostlivosti, liekoch a zdravotníckych pomôckach. Dopyt po rúškach, antipyretikách, činidlách na detekciu antigénov, oxymetroch, CT filmoch a ďalších súvisiacich liekoch a zdravotníckych pomôckach bude pravdepodobne pokračovať. Život je na nezaplatenie a ľudia sú ochotní bezvýhradne míňať peniaze na lekárske ošetrenie, čo vytvorilo trh s lekárskymi výrobkami v hodnote stoviek miliónov.

Ultrarýchly laser realizuje presné spracovanie zdravotníckych pomôcok

Ultrarýchly laser označuje pulzný laser, ktorého šírka výstupného impulzu je 10⁻¹² alebo menej ako úroveň pikosekundy. Extrémne úzka šírka impulzu a vysoká hustota energie ultrarýchleho laseru umožňujú riešiť konvenčné úzke miesta pri spracovaní, ako sú napríklad vysoko jemné, ostré, tvrdé a náročné metódy spracovania, ktoré je ťažké dosiahnuť. Ultrarýchle lasery sú široko použiteľné na presné spracovanie v biomedicínskom, leteckom a inom priemysle.

Problémom medicínskeho a laserového zvárania je najmä obtiažnosť zvárania rôznych materiálov, rozdiely v bodoch topenia, koeficientoch rozťažnosti, tepelnej vodivosti, špecifickej tepelnej kapacite a materiálových štruktúrach rôznych materiálov. Produkt sa vyznačuje malými jemnými rozmermi, vysokými požiadavkami na presnosť a vyžaduje pomocné videnie s vysokým zväčšením.

Problémom medicínskeho laserového rezania je najmä to, že pri rezaní ultratenkých materiálov (bežne označovaných ako hrúbkomery) <0,2 mm), materiál sa ľahko deformuje, zóna tepelného účinku je príliš veľká a hrany sú silne karbonizované; Vyskytujú sa otrepy, veľká medzera rezu a presnosť je nízka; Teplota topenia biologicky odbúrateľných materiálov je nízka a citlivá na teplotu. Rezanie krehkých materiálov je náchylné na odštiepenie, povrch s mikrotrhlinami a problémy so zvyškovým napätím, takže miera výťažnosti hotových výrobkov je nízka.

V priemysle spracovania materiálov dokáže ultrarýchly laser dosiahnuť vysokú presnosť a extrémne malú tepelne ovplyvnenú zónu, čo ho robí výhodným pri spracovaní niektorých tepelne citlivých materiálov, ako je rezanie, vŕtanie, odoberanie materiálu, fotolitografia atď. Je tiež vhodný na spracovanie krehkých priehľadných materiálov, supertvrdých materiálov, drahých kovov atď. Pre niektoré medicínske aplikácie, ako sú mikroskalpely, pinzety a mikroporézne filtre, je možné dosiahnuť ultrarýchle laserové presné rezanie. Ultrarýchle laserové rezanie skla sa môže aplikovať na sklenené tabule, šošovky a mikroporézne sklo používané v niektorých lekárskych nástrojoch.

Úlohu intervenčných a minimálne invazívnych zariadení pri urýchľovaní liečby, znižovaní utrpenia pacientov a podpore hojenia nemožno podceňovať. Je však čoraz ťažšie spracovávať tieto nástroje a súčiastky tradičnými technikami. Okrem toho, že sú dostatočne malé na to, aby prechádzali cez jemné tkanivá, ako sú ľudské krvné cievy, vykonávali zložité postupy a spĺňali požiadavky na bezpečnosť a kvalitu, spoločnými charakteristikami tohto typu zariadenia sú zložitá štruktúra, tenká stena, opakované upnutie, extrémne vysoké požiadavky na kvalitu povrchu a vysoké nároky na automatizáciu. Typickým prípadom je srdcový stent, ktorý sa vyznačuje extrémne vysokou presnosťou spracovania a bol dlho drahý.

Vzhľadom na extrémne tenké steny srdcových stentov sa laserové spracovanie čoraz častejšie používa ako náhrada za konvenčné mechanické rezanie. Laserové spracovanie sa stalo preferovanou metódou, ale bežné laserové spracovanie ablačným tavením môže viesť k sérii problémov, ako sú otrepy, nerovnomerná šírka drážok, vážna ablácia povrchu a nerovnomerná šírka rebier. Našťastie, vznik pikosekundových a femtosekundových laserov výrazne zlepšil spracovanie srdcových stentov a dosiahol vynikajúce výsledky.

Aplikácia ultrarýchleho laseru v lekárskej kozmeteológii

Bezproblémová integrácia laserovej technológie a zdravotníckych služieb je hnacou silou neustáleho pokroku v odvetví zdravotníckych pomôcok. Ultrarýchla laserová technológia sa vo veľkej miere využíva v špičkových technických oblastiach, ako sú zdravotnícke pomôcky, lekárske služby, biofarmaceutiká a lieky, a zohráva kľúčovú úlohu. Navyše, ultrarýchle lasery sa čoraz viac využívajú priamo v oblasti humánnej medicíny na zlepšenie života pacientov.  Pokiaľ ide o oblasti použitia, ultrarýchle lasery majú stať sa lídrom v biomedicíne, a to aj v oblastiach, ako je očná chirurgia, laserové kozmetické ošetrenia, ako je omladenie pleti, odstraňovanie tetovania a odstraňovanie chĺpkov.

Laserová technológia sa už dlho hojne používa v lekárskej kozmetológii a chirurgii. V minulosti sa na operáciu krátkozrakosti bežne používala excimerová laserová technológia, zatiaľ čo na odstraňovanie pieh sa uprednostňoval frakčný CO2 laser. Vznik ultrarýchlych laserov však túto oblasť rýchlo zmenil. Femtosekundová laserová chirurgia sa stala hlavnou metódou liečby krátkozrakosti medzi mnohými korekčnými operáciami a ponúka oproti tradičnej excimerovej laserovej chirurgii niekoľko výhod, vrátane vysokej chirurgickej presnosti, minimálneho diskomfortu a vynikajúcich pooperačných vizuálnych efektov.

Okrem toho sa ultrarýchle lasery používajú na odstraňovanie pigmentov, pôvodných materských znamienok a tetovaní, na spomalenie starnutia pokožky a na udržanie jej omladenia. Budúce vyhliadky ultrarýchlych laserov v medicínskej oblasti sú sľubné, najmä v klinickej chirurgii a minimálne invazívnej chirurgii. Použitie laserových nožov na presné odstraňovanie nekrotických a škodlivých buniek a tkanív, ktoré je ťažké manuálne odstrániť nožom, je len jedným z príkladov potenciálu tejto technológie.

TEYU ultrarýchly laserový chladič Séria CWUP má presnosť regulácie teploty ±0,1 °C a chladiaci výkon 800 W – 3 200 W. Môže sa použiť na chladenie 10W-40W lekárskych ultrarýchlych laserov, zlepšenie účinnosti zariadení, predĺženie životnosti zariadení a podporu použitia ultrarýchlych laserov v lekárskej oblasti.

Záver

Trhové využitie ultrarýchlych laserov v medicínskej oblasti sa len začína a má obrovský potenciál pre ďalší rozvoj.