Як надшвидкий лазер реалізує точну обробку медичного обладнання?

Пандемія COVID-19 призвела до різкого зростання попиту на медичне лікування, ліки та медичні товари. Попит на маски, жарознижуючі засоби, реагенти для виявлення антигенів, оксиметри, плівки для комп'ютерної томографії та інші супутні ліки та медичне обладнання, ймовірно, збережеться. Життя безцінне, і люди готові беззастережно витрачати гроші на лікування, що створило медичний ринок вартістю сотні мільйонів.

Надшвидкісний лазер реалізує точну обробку медичних пристроїв

Ультрашвидкий лазер — це імпульсний лазер, ширина вихідного імпульсу якого становить 10⁻¹². або менше ніж пікосекундний рівень. Надзвичайно вузька ширина імпульсу та висока щільність енергії надшвидкого лазера дозволяють вирішувати проблеми традиційної обробки, такі як високоякісні, точні, різкі, тверді та складні методи обробки, яких важко досягти. Надшвидкі лазери широко застосовуються для прецизійної обробки в біомедичній, аерокосмічній та інших галузях промисловості.

Больова точка медичного + лазерного зварювання полягає головним чином у складності зварювання різнорідних матеріалів, різниці в температурах плавлення, коефіцієнтах розширення, теплопровідності, питомій теплоємності та структурі матеріалів з різнорідних матеріалів. Виріб має невеликий розмір, високі вимоги до точності та потребує допоміжного зору з великим збільшенням.

Больовою проблемою медичного лазерного різання головним чином є те, що при різанні надтонких матеріалів (зазвичай званих товщиномірами) <0,2 мм), матеріал легко деформується, зона теплового впливу занадто велика, а краї сильно обвуглюються; є задирки, великий зазор різання та низька точність; температура плавлення біорозкладних матеріалів низька та чутлива до температури. Різання крихких матеріалів схильне до відколів, появи мікротріщин на поверхні та проблем із залишковими напруженнями, тому вихід готової продукції низький.

У промисловості обробки матеріалів надшвидкісний лазер може досягати високої точності та надзвичайно малої зони термічного впливу, що робить його перевагою при обробці деяких термочутливих матеріалів, таких як різання, свердління, видалення матеріалу, фотолітографія тощо. Він також підходить для обробки крихких прозорих матеріалів, надтвердих матеріалів, дорогоцінних металів тощо. Для деяких медичних застосувань, таких як мікроскальпелі, пінцети та мікропористі фільтри, можна досягти надшвидкого лазерного точного різання. Надшвидке лазерне різання скла може застосовуватися для виготовлення скляних листів, лінз та мікропористого скла, що використовується в деяких медичних інструментах.

Не можна недооцінювати роль інтервенційних та малоінвазивних пристроїв у прискоренні лікування, зменшенні страждань пацієнтів та сприянні одужанню. Однак, стає дедалі складніше обробляти ці інструменти та деталі традиційними методами. Окрім того, що цей тип пристроїв достатньо малий, щоб проходити крізь делікатні тканини, такі як кровоносні судини людини, виконувати складні процедури та відповідати вимогам безпеки та якості, їх загальними характеристиками є складна конструкція, тонкі стінки, багаторазове затискання, надзвичайно високі вимоги до якості поверхні та високий рівень автоматизації. Типовим випадком є серцевий стент, який має надзвичайно високу точність обробки та довгий час був дорогим.

Через надзвичайно тонкостінні трубки серцевих стентів лазерна обробка все частіше застосовується для заміни звичайного механічного різання. Лазерна обробка стала кращим методом, але звичайна лазерна обробка шляхом абляційного плавлення може призвести до низки проблем, таких як задирки, нерівномірна ширина канавок, серйозна абляція поверхні та нерівномірна ширина ребер. На щастя, поява пікосекундних та фемтосекундних лазерів значно покращила обробку серцевих стентів та дозволила досягти чудових результатів.

Застосування надшвидкого лазера в медичній косметології

Безшовна інтеграція лазерних технологій та медичних послуг стимулює постійний розвиток індустрії медичного обладнання. Надшвидкі лазерні технології широко використовуються у високотехнологічних галузях, таких як медичні прилади, медичні послуги, біофармацевтика та ліки, відіграючи ключову роль. Більше того, надшвидкі лазери все частіше використовуються безпосередньо в галузі медицини для покращення життя пацієнтів.  Що стосується галузей застосування, надшвидкі лазери мають на меті стати лідерами в біомедицині, зокрема в таких галузях, як офтальмологічна хірургія, лазерні косметичні процедури, такі як омолодження шкіри, видалення татуювань та видалення волосся.

Лазерні технології вже давно широко використовуються в медичній косметології та хірургії. У минулому для хірургії очей при короткозорості зазвичай використовувалася ексимерна лазерна технологія, тоді як фракційний CO2-лазер був кращим для видалення веснянок. Однак поява надшвидких лазерів швидко змінила цю галузь. Фемтосекундна лазерна хірургія стала основним методом лікування міопії серед багатьох коригувальних операцій і пропонує ряд переваг порівняно з традиційною ексимерлазерною хірургією, включаючи високу хірургічну точність, мінімальний дискомфорт і чудові післяопераційні візуальні ефекти.

Крім того, надшвидкі лазери використовуються для видалення пігментів, рідних родимок і татуювань, покращення старіння шкіри та підтримки її омолодження. Майбутні перспективи надшвидких лазерів у медичній галузі є багатообіцяючими, особливо в клінічній хірургії та малоінвазивній хірургії. Використання лазерних ножів для точного видалення некротичних та шкідливих клітин і тканин, які важко видалити вручну ножем, є лише одним із прикладів потенціалу цієї технології.

TEYU надшвидкий лазерний чилер Серія CWUP має точність контролю температури ±0,1°C та охолоджувальну потужність 800-3200 Вт. Його можна використовувати для охолодження медичних надшвидких лазерів потужністю 10-40 Вт, підвищення ефективності обладнання, подовження терміну служби обладнання та сприяння застосуванню надшвидких лазерів у медичній галузі.

Висновок

Ринкове застосування надшвидких лазерів у медичній галузі тільки починається, і воно має величезний потенціал для подальшого розвитку.