Hur ultrasnabb laser realiserar precisionsbearbetning av medicinsk utrustning?

COVID-19-pandemin har lett till en kraftig ökning av efterfrågan på medicinsk behandling, mediciner och medicinska förnödenheter. Efterfrågan på masker, febernedsättande medel, antigendetekteringsreagenser, oximetrar, datortomografifilmer och andra relaterade läkemedel och medicinsk utrustning kommer sannolikt att fortsätta. Livet är ovärderligt och människor är villiga att oförbehållsamt spendera pengar på medicinsk behandling, och detta har skapat en medicinsk marknad värd hundratals miljoner.

Ultrasnabb laser möjliggör precisionsbearbetning av medicintekniska produkter

Ultrasnabb laser avser pulslasrar vars utgångspulsbredd är 10⁻¹² eller mindre än en pikosekundnivå. Den extremt smala pulsbredden och den höga energitätheten hos ultrasnabba lasers gör det möjligt att lösa konventionella bearbetningsmetoder som höga, fina, skarpa, hårda och komplicerade bearbetningsmetoder som är svåra att uppnå. Ultrasnabba lasrar är allmänt tillämpliga för precisionsbearbetning inom biomedicin, flyg- och rymdindustrin och andra industrier.

Smärtpunkten med medicinsk svetsning + lasersvetsning ligger främst i svårigheten att svetsa olika material, skillnader i smältpunkter, expansionskoefficienter, värmeledningsförmåga, specifik värmekapacitet och materialstrukturer hos olika material. Produkten har en liten finstorlek, höga precisionskrav och kräver extra hög förstoringsgrad.

Smärtpunkten med medicinsk + laserskärning är främst att vid skärning av ultratunna material (vanligtvis kallade tjocklekar <0,2 mm) deformeras materialet lätt, värmeeffektzonen är för stor och kanterna förkolnas kraftigt; det finns grader, stora skärgap och låg precision; den termiska smältpunkten för biologiskt nedbrytbara material är låg och temperaturkänslig. Skärning av spröda material är benägen att flisas, ytan med mikrosprickor och problem med kvarvarande spänningar, så utbytesgraden för färdiga produkter är låg.

Inom materialbearbetningsindustrin kan ultrasnabb laser uppnå hög precision och en extremt liten värmepåverkad zon, vilket gör den fördelaktig vid bearbetning av vissa värmekänsliga material, såsom skärning, borrning, materialborttagning, fotolitografi etc. Den är också lämplig för bearbetning av spröda transparenta material, superhårda material, ädelmetaller etc. För vissa medicinska tillämpningar, såsom mikroskalpeller, pincetter och mikroporösa filter, kan ultrasnabb laserprecisionsskärning uppnås. Ultrasnabb laserskärning av glas kan appliceras på glasskivor, linser och mikroporöst glas som används i vissa medicinska instrument.

Interventionella och minimalinvasiva anordningars roll för att påskynda behandling, minska patientlidande och främja läkning kan inte underskattas. Det blir dock allt svårare att bearbeta dessa instrument och delar med traditionella tekniker. Förutom att vara tillräckligt små för att passera genom känsliga vävnader som mänskliga blodkärl, utföra komplexa procedurer och uppfylla säkerhets- och kvalitetskrav, är de gemensamma egenskaperna hos denna typ av anordning komplex struktur, tunnväggig, upprepad klämning, extremt höga krav på ytkvalitet och hög efterfrågan på automatisering. Ett typiskt fall är hjärtstenten, som har extremt hög bearbetningsprecision och har varit dyr under lång tid.

På grund av hjärtstentars extremt tunnväggiga rör används laserbehandling i allt större utsträckning för att ersätta konventionell mekanisk skärning. Laserbehandling har blivit den föredragna metoden, men vanlig laserbehandling genom ablationssmältning kan leda till en rad problem såsom grader, ojämna spårvidder, allvarlig ytablation och ojämna ribbbredder. Lyckligtvis har framväxten av pikosekund- och femtosekundlasrar avsevärt förbättrat behandlingen av hjärtstentar och uppnått utmärkta resultat.

Tillämpning av ultrasnabb laser inom medicinsk kosmetologi

Den sömlösa integrationen av laserteknik och medicinska tjänster driver den kontinuerliga utvecklingen inom medicinteknisk industri. Ultrasnabb laserteknik har använts i stor utsträckning inom avancerade tekniska områden som medicintekniska produkter, medicinska tjänster, biofarmaceutiska produkter och läkemedel, och spelar en avgörande roll. Dessutom används ultrasnabba lasrar i allt högre grad direkt inom humanmedicin för att förbättra patienters liv. När det gäller tillämpningsområden är ultrasnabba lasrar redo att leda vägen inom biomedicin, inklusive inom områden som oftalmisk kirurgi, laserbehandlingar som hudföryngring, tatueringsborttagning och hårborttagning.

Laserteknik har använts flitigt inom medicinsk kosmetologi och kirurgi under lång tid. Tidigare användes excimerlaserteknik vanligtvis för ögonkirurgi orsakad av myopi, medan CO2-fraktionell laser föredrogs för borttagning av fräknar. Emellertid har framväxten av ultrasnabba lasrar snabbt förändrat området. Femtosekundlaserkirurgi har blivit den vanligaste metoden för behandling av myopi bland många korrigerande operationer och erbjuder flera fördelar jämfört med traditionell excimerlaserkirurgi, inklusive hög kirurgisk noggrannhet, minimalt obehag och utmärkta postoperativa visuella effekter.

Dessutom används ultrasnabba lasrar för att ta bort pigment, naturliga födelsemärken och tatueringar, förbättra hudens åldrande och bibehålla hudföryngring. Framtidsutsikterna för ultrasnabba lasrar inom det medicinska området är lovande, särskilt inom klinisk kirurgi och minimalinvasiv kirurgi. Användningen av laserknivar för exakt avlägsnande av nekrotiska och skadliga celler och vävnader som är svåra att ta bort manuellt med en kniv är bara ett exempel på teknikens potential.

TEYU Ultrasnabba laserkylare i CWUP-serien har en temperaturkontrollnoggrannhet på ±0,1 °C och en kylkapacitet på 800 W–3200 W. Den kan användas för att kyla medicinska ultrasnabba lasrar på 10 W–40 W, förbättra utrustningens effektivitet, förlänga utrustningens livslängd och främja tillämpningen av ultrasnabba lasrar inom det medicinska området.

Slutsats

Marknadstillämpningen av ultrasnabba lasrar inom det medicinska området har bara börjat och har enorm potential för vidareutveckling.